高速公路安全预警与应急处置系统

设 计 理设计念理念
危险道路全程监控 及状态监测
提供交通违法打击 技术支撑
提高路面安全防护 ···
依托平台的高效 联动
信息发布平台的 多样化
···
A
积极预防
B
快速发现
建设理念
C
联动响应
D
有效处置
提升监控设备的 智能化
···
调度指挥的实景化 预案实施的科学化 贯穿处理过程的整 合平台 ·····
设 计 目核心标目标
案例分析
福州往宁德2014km至2004km连续长下坡路段； 长坡落差249.4m； 最大纵坡度5.95%； 坡长10km； 7个弯道；2个互通点； 多个隧道、大中型桥梁；
——典型浅山区高速公路路段。
需求分析
目标路段2009年1月至2011年12月一般以上事故统计
事故总数
5
死亡人数 1
城市运行指挥中心
交通监控指挥中心
信息交换平台
集约传输层
政务网
移动公网
无线宽带 网络
交通专网
……
公众 互 联网
泛在感知层
RFID
GPR S
GPS
3G
手机信号
移动式
固定式
红外 激光
视频
微波
线圈
超声波
高速安全预警与 应急处置系统
核心能力
1、后端集中存储，容灾备份，罗宁高速公司分中心 2、产品生产质量控制机制与供应链审查制度 3、工程项目精细化施工组织管理 4、网络安全与系统安全：身份认证、入侵检测 5、发布信息后台审核
路面 预警
• 交通标志、标线、标牌 • 信号指示灯 • 室外可变情报板 • 路面广播系统
公共 发布
• 交通广播电台 • 互联网 • 移动运营商短信平台 • ···
建 设建内设容内容
预警发布系统
1. 针对危险路段路况的普遍性预警服务；
定向号角布设依据： 有效距离为左右各1KM； 依托全程监控杆位设置； LED情报板布设依据： 2块情报板组成预警缓冲区； 距离为前置距离加LED可见范
核心能力
架构、容量、服务及应用功能的无缝扩展； 属地化服务策略，为管理者培养本地人才； 军转民一线，保持技术前沿优势。
目录
第一部分：应用背景
一、背景简介 二、设计理念及核心目标
第二部分：系统简介
一、系统架构 二、工作流程
第三部分：核心能力 第四部分：应用成效
应用成效
早期图像 最新图像
网络接入中心
Console COM
网管
控制键盘
感知层接入设备：高清摄像机，环境数据采集传感器等
……
核心能力
综 合 管 理 平 台
核心能力
核心能力
高速预警系统绝非多个 科技系统的简单堆叠
城市ITS系统在高速公路 信息化建设的深度应用
路段模型的模块化设计 路段整体优化 多学科深度融合
事故易发、救援困难、后果严重！
背景简介
八达岭高速公路进京方向55到50公里路段，从1998年11月开通到2003年9月，共发 生重特大交通事故32起，导致62人受伤，49人死亡。短短5公里，平均每公里就死 亡10个人。这一路段被人们称作北京的“死亡之谷”。
背景简介
同地区不同地形高速公路交通事故率对比
下坡分段多区间检测 旅行时间；
警
全方位打击超速。
与
预警发布系统
应
急
旅行时间检测系统 全视频触发，易于建
处
设维护
置
高清智能监控系统
平
航天目标识别技术，
台
数据采集系统
保证高捕获率和车牌 识别率；
建 设建内设容内容
预警发布系统
预
指挥调度系统
警
与
预警发布系统
应
急 旅行时间检测系统
处
置
高清智能监控系统
平
台
数据采集系统
1.59
（单位起/Km）
1.6
1.4
1.179
1.2
成渝高速
浅山区路段比重较大
1
0.79
成绵广高速
浅山区路段比重较小
0.8
成雅高速
0.6
全为平原段
0.4
0.2
0
注： 数据引自《公路与汽运》2010年第3期 《
山区高速公路长坡路段事故多发原因分析》
背景简介
50
45
40
35 亿 30 车
25 公
20 里
1、监控覆盖率 12%→90%， 提升了750%！
应用成效
人工轮询
实时自动检测
2、监控轮询时间 60分钟/次→实时， 降低了100%
应用成效
被动接收
主动提示，自动响应
3、事故/事件响应时间 15分钟→30秒内，缩短了3000%
应用成效
4、超速非现场执法范围 单点→包含分流节点的全路段
应用成效
45
Range slice
建 设建内设容内容
高清智能监控系统
预
指挥调度系统
路段全程监控 – 高清画质； 黑点重点监测 – 准确率高；
警
事件自动报警 – 时效性强。
与
预警发布系统
应
急 旅行时间检测系统
处
置
高清智能监控系统
平
台
数据采集系统
建 设建内设容内容
旅行时间检测系统
预
指挥调度系统
C
情报板发布
预防一次事故
全程监控 视频事件检测
雾灯警示
C
SAF旅E通行！行时记间录检测
强制休整降温
!
方案演示
C C
！！！
高速公司
警情发布
杜绝二次事故
现场处置
C
警情发布
发现事故， 迅速响应
其他部门
方案演示
C C
分流发布
杜绝二次事故
恢复通行
C
目录
第一部分：应用背景
一、背景简介 二、设计理念及核心目标
围，即800+200米； 本路段限速为60KM/时，考虑
到有车辆超速情况，按80KM/ 时计算，车辆每秒位移为22.2 米； 缓冲带可提供司乘人员大于45 秒的反应及处置时间。
建 设建内设容内容
预警发布系统
2. 针对隐患车辆车况的指向性预警服务；
多样化监测手段
预警及拦截
设 计4方. 详案细设计方案
高速公路安全预警与应急处置系统
目录
第一部分：应用背景
一、背景简介 二、设计理念及核心目标
第二部分：系统简介
一、建设内容 二、工作流程
第三部分：核心能力 第四部分：应用成效
背景简介
浅山区高速公路里程少 浅山区高速公路里程中等 浅山区占高速公路里程多
背景简介
地形限制；地质限制；投资限制； 线形、纵横、设计指标偏低； 连续坡道、弯坡组合路段多；
桥隧路段所占比重较 大；雨雾和降水较多， 冬季存在路面结冰现象
公路相关安全设施不健 全
道路
驾驶员
不按规定行车 疲劳驾驶 外地驾驶员路况不熟 夜间行车视线不佳
浅山区 高速公 路事故
环境
浅山区短时间内易形 成降雨、结冰、团雾 等现象
浅山区高速公路多在 山谷或隧道间穿行， 容易导致驾驶人注意 力不集中
适应各类高速安全预警与应急处置业务
核心能力
4 5
先进的现场感知手段
SOA架构的业务控制平台
核心能力
用
知 传 感
集成服务层
交通监测 信号控制 指挥调度 信息服务
营运管理
交
交
通
通
管
智慧停车 运
理
输
功
功
能
基础设施 能
集
集
群
电子收费
群
智慧支撑层
渠道管理
数
据
信息融合挖掘 中
心
功
应急指挥 能
集
车联网
群
城市交通信息中心
19
15 事
10 5
故 率
0
21
21
23
31 29
车速标准差
45
注： 数据引自《中国公路学报》2004年第1期，《高速公 路车速离散性与交通事故的关系及车速管理研究》
事故率随车速离散程度呈指数级上升； 浅山区高速公路车速标准差高于平原地
区高速公路；
背景简介
1. 肇事车辆多以大货车为主，尤其是缺少辅助制动的国产货车；
5. 预期事故发生率变化
一次事故率
-70%
系统建设后
二次事故率目标
谢 谢！
指挥调度系统
预
指挥调度系统
警
与
预警发布系统
应
急 旅行时间检测系统
处
置
高清智能监控系统
平
台
数据采集系统
交高 警速 支公 队司
路救 政护
消 防
市 应 急
办
设 计4方. 详案细设计方案
指挥调度系统
预
指挥调度系统
虚拟现实技术将监控路段完全数字化； 可视化管理所有外场设备；
警
视频显示交互技术支持高效指挥；
与
第二部分：系统简介
一、系统架构 二、工作流程
第三部分：核心能力 第四部分：应用成效
核心能力
卡口数据
公安部服务器
防火墙
Video output
Console COM
视频控制终端
Video input Video input
拼接处理器
视频解码器
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱPDP应急指挥终端
LAN
应急指挥中心LAN
LAN
LAN
业务数据服务器 流媒体服务器 业务WEB服务器 三维GIS数据服务器
4. 夜间为事故多发时段。
—北京八达岭高速山区段1999年至2003年间的 32起重大交通事故中，从18:00至次 日6:00发生的事故占总数的76%。
5. 事故形态多以追尾碰撞和冲出路外为主。
背景简介
车辆制动配置不完 善，国家安全标准低
车辆维修保养不规范 严重超载超限
车辆
道路设计标准相对较 低，容错能力差
高清卡口系统 预警发布系统 数据采集系统
服务器
服务器
服务器
高清智能监控 服务器
以太网交换机
应急指挥中心1
LAN
应急指挥中心2
应急指挥中心2LAN
以太网交换机
Video input
视频解码器 Console COM
视频控制终端
Video output
Video input
拼接处理器
指挥应急指挥平台2
LAN
预警发布系统
应
急 旅行时间检测系统
处
置
高清智能监控系统
平
台
数据采集系统
目录
第一部分：应用背景
一、背景简介 二、设计理念及核心目标
第二部分：系统简介
一、建设内容 二、工作流程
第三部分：核心能力 第四部分：应用成效
方案演示
爆胎、 制动失效
超速行驶
能见度低
方案演示
C C
激光帷幕
通行记录 数字广播
C
！！！
—福建某浅山高速公路从2004年9月至2006年2月间所发生的158次制动失灵事故中 肇事车型均为货车。
2. 货车超载超速是事故多发的主要诱因；
—据调查显示，目前我国货车超载现象普遍，个别车辆甚至超载达5倍以上。
3. 长下坡路段尤其是长下坡路段的后半段事故多发。
—某27km的长下坡路段发生制动失灵的事故中，70%发生在最后10km处。
降低影响 减少损失 保卫国民经济安全
目录
第一部分：应用背景
一、背景简介 二、设计理念及核心目标
第二部分：系统简介
一、建设内容 二、工作流程
第三部分：核心能力 第四部分：应用成效
建 设建内设容内容
预警与应急处置平台
贴合高速公路预警与处置业务；
预
指挥调度系统
各个业务子系统的集成管理中枢； 提供基于联合数据的仿真、预测、辅助决策；
24 14
一次事故 二次事故
0.00% 20.00% 40.00% 60.00% 80.00% 100.00%
轻微事故或车辆故障引起车辆滞留、缓慢行驶时引发的二次事故造成损失重大。
目录
第一部分：应用背景
一、背景简介 二、设计理念及核心目标
第二部分：系统简介
一、建设内容 二、工作流程
第三部分：核心能力 第四部分：应用成效
警
多级系统结构，多级业务联动；
与
预警发布系统
应
急 旅行时间检测系统
处
置
高清智能监控系统
平
台
数据采集系统
建 设建内设容内容
数据采集系统
预
指挥调度系统
警
与
预警发布系统
应
急 旅行时间检测系统
处
置
高清智能监控系统
平
台
数据采集系统
——严密监控路段交通流数据、气象信息数据、 道路视频、车辆状态信息； ——分析事故易发情况交通流模型，为预警提供 数据分析支持；